1 概 況

在一個鋁電解系列的兩幢并列廠房間，由電解槽容量及其數(shù)量確定設(shè)三個或五個中間通道。按電源深入負荷中心的原則，10／0．4kV 變、配電所多設(shè)在中間的一個通道旁，以便向兩幢鋁電解廠房和煙氣凈化中的高、低壓負荷供電。

鋁電解多功能天車屬**負荷，所以對多功能天車滑觸線采用末級切換的雙電源供電方式，如圖1。

根據(jù)設(shè)計運行經(jīng)驗，一臺多功能天車約分擔(dān)30臺鋁電解槽的加工操作，或者說一個采用160kA 預(yù)焙電解槽，產(chǎn)能約為25kt／a 的鋁電解廠房需配2臺多功能天車，相關(guān)滑觸線長度約300m；每臺多功能天車的電動機安裝容量約182kW，*大運行容量約 120kW，其中*大電機容量約45kW。

2 滑觸線的選擇

根據(jù)概況所述條件，我們以一個年產(chǎn)100kt 的電解鋁廠為例，計算電流選擇和計算尖峰電流校驗滑觸線的電壓損失。

計算負荷采用綜合系數(shù)法時，多功能天車額定負荷持續(xù)率為65％；假設(shè)每棟廠房需用兩臺多功能天車?兩 臺 天 車 取 綜 合 系 數(shù) 0．5；計 算 負 荷 約

182kW，功率因數(shù) COSφ取0．5，45kW 電機額定電流為84．2A，則Ijs＝Pjs x 1000／（ 3x Ue x COSφ）＝182x1000／（ 3x380x0．5）＝553A

Ijf＝Ijs＋（Kqd－Kz）x Ie．max＝553＋（7－0．5）x84．2＝1100．3A

可 知， 計 算 電 流 為 553A；尖 峰 電 流 約1100?3A。式中：Ijs－－－計算電流；Pjs－－－計算功率；Ue－－－額定電壓；Ijf－－－尖峰電流；Kz－－－綜合系數(shù)；Kqd－－－啟動電流倍數(shù)；Ie．max－－－*大一臺電動機的額定電流計算負荷采用利用系數(shù)法時，用電設(shè)備功率為2×120kW，負荷系數(shù)取0．75，功率因數(shù)取0．5。經(jīng)同樣計算，計算電流為547A，尖峰電流約1087A。以上兩種計算結(jié)果相近，擬選用 AHG－800型絕緣式安全滑觸線。采用電源中間進線的方式供電，如圖1。以計算電流553A，尖峰電流1100．3A，滑觸線計算長度按300m 考慮，AHG－800滑觸線阻抗為0．000159Ω／m，驗算啟動電壓損失：

U％＝ 3xIjfx Zxlx100／Ue＝（ 3x1100．3x 0．000159x 300x100／380） ％＝23．9％

式中：Z－－－滑觸線的阻抗，Ω／m；

l－－－滑觸線的計算長度，m；

可知，電壓損失為23．9％，遠大于15％的啟動壓降限值，同樣的計算分析，即使是2000A 的安全型滑觸線（阻抗為0．000127Ω／m）（方案三），其啟動電壓損失亦達19．1％，也不能解決啟動電壓的損失問題。

另換一種供電方式。在該廠房中間設(shè)滑觸線絕緣分段，電源電纜改在每一段滑觸線的中間供電，則計算電壓降的每段滑觸線的長度僅有150m，如圖2所示（方案二）。該方式采用1200A 的安全滑觸線，按上述公式可知*遠端的壓降為9．8％，可滿足電壓損失的要求，但當(dāng)滑觸線檢修時仍會造成一半車間的滑觸線停電，從而影響生產(chǎn)，這樣的先例在鋁電解行業(yè)已多次出現(xiàn)。

那么如何解決這一問題呢？既要減少電壓在傳送線路上的損失，又要滿足在對某一段滑觸線進行檢修時不影響其余部分的供電及生產(chǎn)？為此，提出了增加補償電纜的問題。

3 解決電壓損失的補償問題

針對鋁電解車間多功能天車滑觸線電壓降過大，補償電纜如何加？先作些感性認知：鋁電解多功能天車負荷持續(xù)率為65％，其電流發(fā)熱溫升按20℃考慮；電解車間為輕微腐蝕性高溫環(huán)境；滑觸線安裝時的環(huán)境溫度，作為設(shè)計難于預(yù)測，對滑觸線制作、安裝的平行度、水平度在國家標準的施工驗收規(guī)范中無明確規(guī)定；在鋁電解特定環(huán)境中伸縮縫數(shù)量設(shè)置不夠的情況下，運行中因檢修或事故造成滑觸線全線停電時有發(fā)生。

為解決鋁電解多功能天車滑觸線存在的機、電問題提出：滑觸線設(shè)伸縮縫絕緣間隔檢修段和補償導(dǎo)線措施（方案一），其供、配電示意圖如下：

圖3為年產(chǎn)100kt 的鋁電解廠一棟廠房天車供電的示意圖，其中電源切換箱安裝在操作平面，檢修開關(guān)箱安裝在天車軌道走臺平面上，以方便滑觸線的檢修。按概況所述進線電源共需為四臺天車供電，要求1＃、2＃任一電源線都能帶全部多功能天車負荷；每段補償電纜能帶2臺。這樣，每段滑觸線的供電主要依靠補償電纜來完成，以 YJV －0．6／1kV （3x240）電纜為例，*遠端的電纜供電長度為200m，其啟動電壓降為：

△U％＝△Ua％ x I x l＝0．051x1100．3x0．2＝11．2％ ＜15％

式中：△ Ua％－－－三相線路每1A．km 的電壓損失百分數(shù)，％／A．km；

△ U％－－－線路電壓損失百分數(shù) ％；

I－－－計算電流，A；

l－－－線路長度，km；

經(jīng)過以上計算可知，以補償電纜的方式來為滑觸線提供電源，可解決在長距離供電上滑觸線啟動電壓降過大的缺點，而將滑觸線以絕緣間隔分段后?每段滑觸線均可單獨停電檢修，避免因檢修局部的滑觸線而造成全線停電的現(xiàn)象。